2016年高考一轮复习高三化学考点课件4-04.考点强化 新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的异同
高,能防窃氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高, 化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在 1 300 ℃ 反应制得。 (1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是__A__C_D___(填序号)。 A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃 C.制永久性模具 D.制造柴油机 (2)写出 N、Si 的原子结构示意图:___见__解__析___,根据元素周 期律知识,请写出氮化硅的化学式___S_i_3_N_4___。 (3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机 酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式 ___S_i_3N__4_+__1_2_H_F__=_=_=_3_S_i_F_4_↑_+__4_N_H__3_↑__________________。
【思维点拨】充分挖掘题干信息,对比选项,推测判断。
转 解析
第四章 非金属及其化合物
考点强化: 新型无机非金属材料与传 统无机非金属材料的异同
➢ 1.考点精讲 ➢ 2.典例剖析 ➢ 3.变式训练
➢1.考点精讲
1.四种新型无机非金属材料的对比
类别
高温结构陶瓷
半导体 陶瓷
光学材料 生物陶瓷
主要 特性
硬度、强度高, 能承受高温,不 怕氧气、抗腐蚀
具有电 学特性
具有光学特 具有生物
性
功能
典型 示例
氧化铝陶瓷、氮 化硅陶瓷、碳化 硼陶瓷
氧化锡 陶瓷
光导纤维
氧化铝陶 瓷
主要 用途
汽轮机叶片、轴 承,永久性模具 等
集成电 路的半 导体
光缆通讯、 人造骨、
医疗、照明 人造关节
等
等
2.传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比
类别 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
①高强度、硬度,耐高温
主要 ①抗腐蚀、耐高温
②具有电学特性
特性 ②质脆、经不起热冲击 ③具有光学特性
④具有生物功能
➢2. 典例剖析
【典例】 有关高温结构陶瓷和光导纤维说法不正确的是 ( A )。
A.高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点,但是硬度却远远 低于金属材料
B.氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料,具有超硬性,它能 与氢氟酸反应
高中化学一轮复习课件:无机非金属材料
(8)Si→SiO2→H2SiO3→SiO2→Si均能一步转化( × )
[解析] SiO2不能与水反应转化为硅酸。
题组一 硅
1.我国具有独立知识产权的电脑芯片的问世,弥补了我国计算机制造史上 的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是( A )
2.硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造
了一个又一个奇迹。 (1)硅在元素周期表中的位置是 第三周期第ⅣA族 。
(2)工业上生产粗硅的反应有SiO2+2C
Si(粗)+2CO↑;SiO2+3C
SiC+2CO↑。
若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1,则参加反应的C和SiO2的物质的
电学 性能
传感器等
只有一个
电阻率
石墨 碳原子 直径厚 低 、热导率 高 ,
生产光电器件、超级电
烯
容器、电池和复合材料等
度的单层石墨 具有很高的强度
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)氮化硅陶瓷、超导陶瓷、透明陶瓷是新型无机非金属材料 ( √ ) (2)合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料 ( × ) (3)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中( × )
题组二 二氧化硅
1.纯二氧化硅可用下列流程制得。相关说法不正确的是 ( D )
粗SiO2
X
Y
SiO2
A.X的主要成分可用作木材防火剂
B.步骤Ⅰ的反应是SiO2+2OH- =SiO32−+H2O C.步骤Ⅱ中的稀硫酸可用通CO2来代替 D.步骤Ⅲ若在实验室完成,一般在蒸发皿中进行
[解析] SiO2与NaOH溶液产生反应生成Na2SiO3和H2O,Na2SiO3溶液可用作木 材防火剂和黏合剂,A正确; Na2SiO3和NaOH是易溶于水、易电离的电解质,反应的离子方程式为 SiO2+2OH- =SiO32−+H2O,B正确; 由于H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性,可以向Na2SiO3溶液中通入CO2气体, 析出H2SiO3沉淀,C正确; 灼烧H2SiO3固体要在坩埚中进行,D错误。
(人教版)高三化学高考总复习课件:第4章 第一节 碳、硅及无机非金属材料
考点二
综合演练提能
2.硅的化学性质
碳、硅及无机非金属材料
结
束NaOH
溶液反应,不能与 H2、O2、Cl2、浓硫酸、浓硝酸反应,但加热
时能与 O2、Cl2 反应。
完成上图转化关系中④~⑦的化学方程式: △
④ Si+O2=====SiO2 ;
⑤ Si+2Cl2==△===SiCl4 ; ⑥ Si+4HF===SiF4↑+2H2↑; ⑦ Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 。
考点一
考点二
综合演练提能
碳、硅及无机非金属材料
结
束
(2)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来):
考点一
考点二
综合演练提能
碳、硅及无机非金属材料
结
束
注意
(1)碳单质的结构不同导致物理性质不同,但化学性 质相似。
(2)同素异形体之间的转化是化学变化,但不是氧化 还原反应。
考点一
考点二
综合演练提能
碳、硅及无机非金属材料
考点一
考点二
综合演练提能
碳、硅及无机非金属材料
结
束
3.硅的工业制法
用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅,反应的化学 方程式为 2C+SiO2=高==温==Si+2CO↑。
考点一
考点二
综合演练提能
碳、硅及无机非金属材料
结
束
注意
工业上常用焦炭在电炉中还原 SiO2 得到粗硅,但反应 需隔绝空气(或 O2),生成的是 CO 而不是 CO2。
碳、硅及无机非金属材料
结
束
第四章 非金属及其化合物
考点一
考点二
综合演练提能
碳、硅及无机非金属材料
新新高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1节
【答案】 (1)Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ (2)Si+2Cl24=6=0==℃=SiCl4
【解析】 A不正确,硅在自然界中以化合物的形式存在,石英、水晶、 玛瑙的主要成分都是二氧化硅;C不正确,应该用橡胶塞;D不正确,制造光 导纤维的物质是二氧化硅。
【答案】 C
2.下列关于碳和硅的叙述中,正确的是( ) A.其氧化物都能与NaOH溶液反应 B.其单质在加热时都能跟O2反应 C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.碳和硅两种元素共有两种单质 【解析】 CO与NaOH溶液不反应,A错误;SiO2与水不反应,C错误; 碳有多种同素异形体,D错误。 【答案】 B
【答案】 (1)× 金刚石、晶体硅熔点很高 (2)× 硅是半导体 (3)√ (4)√ (5)√ (6)× Si能与HF反应
4.在①浓硝酸 ②水 ③浓硫酸 ④氢氟酸 ⑤氢氧化钠溶液中,能与
单质硅起化学反应的是( )
A.①②
B.②④
C.④⑤
D.③④
【解析】 硅能与氢氟酸和氢氧化钠溶液反应生成氢气:Si+ 4HF===SiF4↑+2H2↑、2NaOH+H2O+Si===Na2SiO3+2H2↑。
1.碳、硅在自然界中的存在 碳、硅均为第 ⅣA族元素,非金属性较强的是 碳 。碳在自然界中 以游离态和化合态存在;硅元素在自然界中只以化合态存在,因其有亲氧性。
2.碳、硅单质的化学性质及用途
(2)硅与非金属单质反应OFC2l2:2::SSSii+i++2O2FC22==l=2=△=△==高=====温==SS=iiOSFi24Cl4 与强碱反应: Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
化学高考一轮复习课件:第4章 第1讲 无机非金属材料的主角——硅
玻璃窑
陶瓷 窑
2. 特殊功能的含硅物质 (1) 碳化硅 具有金刚石结构,可用作磨料。 (2)含硅元素 4%的硅钢具有 导磁 性。 (3)硅橡胶具有 既耐高温又耐低温 的性质。 3.无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途,这 些知识大多数属于识记知识。除了解前面所讲的传统 无机非金属材料外,还应了解新型无机非金属材料的
SiO2
CFl22::SSii++22FC2=l2==△SiFS4 iCl4
与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
二、硅酸、硅酸盐 1.硅酸 硅酸 不 溶于水,其酸性比碳酸 弱 ,硅酸 不能 (填 “能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。 (1)硅酸不稳∆定,受热易分解:
H2SiO3 === SiO2+H2O (2)硅酸能与碱溶液反应,如与 NaOH 溶液反应的化 学方程式为: H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O 。
例如:高岭土:Al2O3·2SiO2·2H2O 石棉:CaO·3MgO·4SiO2 沸石:Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O 云母:K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O 滑石:3MgO·4SiO2·H2O 长石:K2O·Al2O3·6SiO2 氧化物的顺序:活泼金属氧化物―→较活泼金属 氧化物―→二氧化硅―→水。 氧化物前计量数配置原则:除氧元素外,其他元 素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数。
例 2 物质 A 是一种高熔点化合物,不溶于硫酸、 硝酸等强酸。A 与纯碱熔融反应,生成化合物 B,同 时放出气体 C;把气体 C 通过 B 的溶液中,则得到 化合物 D;D 在干燥空气中转变为化合物 E;将 E 加 热又得到化合物 A。
试写出 A、B、C、D、E 的化学式:A________、 B________、C________、D________、E________。
高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物本章体系构建课件 新人教版
(2)导管口处产生白烟 (3)先打开 a、c 活塞,再挤压胶头滴管(或先打开 a 活塞,挤压胶头滴管, 再打开 c 活塞)。片刻后,关闭 a,然后打开 b 活塞
基础专题整合
3.氯及其化合物关系图
本章体系构建4Biblioteka 硫及其化合物关系图本章体系构建
5.氮及其化合物关系图
基础专题整合
基础专题整合
有关“喷泉实验”思想的综合应用
1.喷泉形成的原理 容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通 过带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉。 2.使容器内外产生较大的压强差的两类情况 (1)容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学 反应,因此当外部的水或溶液接触容器内气体时由于气体大量溶解或溶液 中的溶质发生化学反应,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下, 外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。下表列出的气体作 用于吸收剂,就能形成喷泉:
装置Ⅳ:在锥形瓶中加入能产生气体的物质,使锥形瓶内气体的压强明 显增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。 装置Ⅴ:在水槽中加入使水温度升高的物质,致使锥形瓶内酒精因升温而挥 发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
基础专题整合
装置Ⅵ:烧瓶中通入 H2S(或 SO2),然后通入 SO2(或 H2S),现象为有淡黄 色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH 溶液喷到烧瓶内。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶
Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法
是
。
(2)若先打开 a、c 活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可观察到的现象
是
。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象,
高三化学一轮复习第四章非金属及其化合物资料
第一节⎪⎪无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸[课标要求]1.了解SiO2的结构、性质和用途。
2.了解硅酸的制备和化学性质。
1.硅元素的存在和原子结构2.二氧化硅(1)存在与形态SiO2的存在形态有和两大类,统称,石英、水晶、玛瑙的主要成分是。
1.石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。
2.SiO2是硅酸的酸酐,但硅酸不能由SiO2与水反应制得。
3.熟记三个化学方程式(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
(2)SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(3)Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3↓+Na2CO3(证明H2CO3酸性强于H2SiO3)。
硅元素的存在与二氧化硅(2)结构SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为的比例组成的结构的晶体。
每个硅原子周围结合4个O原子,每个O原子周围结合2个Si原子。
(3)物理性质熔点;硬度;溶解性:于水。
(4)化学性质(5)用途①沙子是基本的建筑材料。
②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料,可以制作。
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。
④实验室中使用坩埚。
[特别提醒]硅是一种亲氧元素,自然界中以SiO2和硅酸盐的形式存在,没有游离态的硅。
1.为什么实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞?(玻璃的成分中含有SiO2)2.实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸?3.SiO2既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应,SiO2属于两性氧化物吗?SiO2和CO2的比较SiO2CO2不同熔、沸点高低状态无色晶体气态点与水反应不反应与酸反应只与氢氟酸反应不反应相同点与碱性氧化物反应CaO+SiO2=====高温CaSiO3CO2+CaO===CaCO3与碱反应SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH===Na 2CO3+H2O与某些盐反应SiO2+Na2CO3=====高温Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3=====高温CaSiO3+CO2↑CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3CO2+H2O+Na2SiO3===H2SiO3↓+Na2CO3与碳反应SiO2+2C=====高温Si+2CO↑CO2+C=====△2CO1.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物D.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的2.SiO2是一种酸性氧化物,下列反应的化学方程式中不正确的是()A.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O B.SiO2+CaO=====高温CaSiO3C.SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O D.SiO2+4HCl===SiCl4+2H2O1.制备实验操作实验现象滴加酚酞溶液后溶液呈色,滴加稀盐酸后溶液变为色,有生成结论Na2SiO3溶液呈碱性;可溶性硅酸盐与盐酸反应可以制得硅酸,反应的化学方程式为硅酸H 2SiO 3=====△SiO 2+H 2O 完成下列两个反应的化学方程式:(1)向Na 2SiO 3溶液中通入少量CO 2气体: 。
高考化学一轮复习课件:专题复习 碳、硅及无机非金属材料(共45张PPT)
3. 二氧化碳和二氧化硅的比较
(1) SiO2的存在及用途
存在:SiO2广泛存在于自然界中,如硅石、 石英、水晶、玛瑙。 用途:制光导纤维的原料;
较纯的石英可制作石英玻璃和石英钟;
石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。
3. 二氧化碳和二氧化硅的比较 物质 二氧化硅 二氧化碳 空间立体网状 结 存在 单个 结构 构,不存在单个分子 CO2分子 硬度大,熔、沸点 高 , 熔、沸点低, 主要物理 常温下为 固体 ,不溶 常温下为气体, 性质 于水 微溶于水
- 2- CO3 、HCO3 的水解)
(
)
B.1∶2 D.1∶3
思维建模
CO2与碱反应产物的定量判断 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气 体的通入量有关,当CO2通入少量时生成碳酸盐,当 CO2通入过量时生成碳酸氢盐;当CO2的通入量介于两 者之间时,既有正盐又有酸式盐生成,因此推断时一 定要注意CO2与碱之间量的关系。
如 性 物反应 质 CaSiO3
如与Na2O反应:
Na2O+CO2=== Na2CO3
用途
光导纤维、光学仪 器、电子部件
制饮料、制碳酸 盐
小结:SiO2的特性
通常情况 碱性氧化物+酸= 盐+水 二氧化硅的特性 SiO2是酸性氧化物,却 能与氢氟酸发生反应:
(2)硅酸钠(Na2SiO3) ①白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶 液俗称 水玻璃 ,有黏性,水溶液显碱性。 ②它能与酸性较硅酸强的酸反应,化学方 程式分别为 与盐酸反应: Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓ 与CO2水溶液反应:
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但 Si 能与 HF 作用: Si+4HF===SiF4↑+2H2↑; (4)非金属单质大多为非导体,但 Si 为半导体。
人教版高考化学一轮复习课件:第四章 非金属及其化合物_OK
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• 考点2 硅及其氧化物的性质与制备
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• 4.(2018·南宁联考)已知A是灰黑色的、有 金属光泽的固体单质。根据如图所示的物质 之间的转化关系名称:B________, C________。 • (2)写出D→B的化学方程式: _______________________
1
• 第12讲 碳、硅及无机非金属材料 • [考纲要求] 1.掌握碳、硅元素单质及其重要 化合物的主要性质及应用。2.了解碳、硅元素 单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.了 解常见无机非金属材料的性质和用途。
2
• 高频考点一 碳、硅单质及其氧化物
• 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打 “×”)。 • (1)金刚石和石墨物理性质有较大差别的原 因是碳原子的排列不同。(√) • (2)碳燃烧可生成CO或CO2,但硅3 与氧气反
• 【答案】 没有,因为硅有很强的亲氧性, 在地壳形成时硅与氧易结合,难分离,因而 硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式
5
• (2)从元素周期表的位置看,硅的还原性比 碳强,但碳能与SiO2反应制取Si,试从化学平 衡的角度认识该反应发生的原因。
【答案】2C+SiO2―高―温→Si+2CO↑,由于 CO 气体的逸出, 促使反应正向进行。
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• 2.(2017·信阳模拟)为检验二氧化碳气体中是 否混有一氧化碳,某课外兴趣小组的同学设计 了如下图所示的实验装置: • 根据装置回答问题:
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• (1)A装置的作用是________。 • (2)实验后怎样处理尾气________,发生反 应的化学方程式为
• ______________________________________ __________________________________。 • (3)若实验时观察到________,则证明原气 体中一定含有一氧化碳。
2016届高考化学一轮复习 第四章 第1讲 硅 无机非金属材料课件 鲁科版
非金属与强碱溶液反应一般不产生 H2
非金属一般不与非氧化性酸反应 一般非金属单质为绝缘体 酸性氧化物一般与水反应生成相应酸 酸性氧化物一般不与酸发生复分解 反应 “较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般 规律,H2CO3 酸性大于 H2SiO3 Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓
硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
用途
重要的建筑材料
玻璃瓶、化学实验用的玻璃 仪器、窗玻璃等
陶瓷 黏土 加水混合→成型→干 燥→烧结→冷却
硅酸盐
在工农业、科技生活、 实验室中使用 广泛
4.新型无机非金属材料 如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷。
【练一练】 下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是( D ) A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点 C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等 优点 D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
3.(2015·湖北八校联考)下列关于材料的说法不正确的是( C ) A.太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置 B.二氧化硅可用做光导纤维 C.石英玻璃耐强酸强碱,可用来制造化学仪器 D.Si3N4是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动机
4.指出下列反应中 SiO2 所表现出的化学性质或作用,在 A~E 选项中选择正确答 案填入括号内。 ①SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O( )
。
答案:(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁) (2)石英砂、纯碱和石灰石
(3)①SiO2+3C SiC+2CO↑ 金刚砂
高考化学 一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第一节 碳、硅及无机非金属材料 新人教
题点(二) 硅及其化合物的性质
3.下列说法错误的是
(A)
A.(2015·安徽高考)SiO2 既能和 NaOH 溶液反应,又能和氢氟酸反
应,所以是两性氧化物
B.(2015·江苏高考)下列转化能一步实现:粗硅―高C―温l2→SiCl4―高H―温2→Si
C.(2013·广东高考)SiO2 可与 HF 反应,因而氢氟酸不能保存在玻 璃瓶中
与 CuO 反应:
高温 2CuO+C=====
2Cu+CO2↑ (可用于金属
的冶炼);
高温 与 CO2 反应: CO2====CO+H2 (制水煤气);
△ 与浓硫酸反应: C+2H2SO4(浓) ====CO2↑+2SO2↑+
_2_H__2O_ 。 ②硅的化学性质
H2CO3 酸性强于 H2SiO3 H2SiO3 Na2SiO3+CO2+H2O
===Na2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2↑ 高温
CaCO3+SiO2=====
CaSiO3+CO2↑
无机酸一般易溶于水
硅酸难溶于水
题点(三) 硅的制备
5.半导体工业中,有一句行话:“从沙滩到用户”,即由 SiO2
被还原,所以碳的还原性强于硅的还原性
选B.项盛A放、NDaO的H反溶应液在时高,温使下用均带生玻成璃了塞气的体磨,口使瓶平衡正移,
